Laser-generative Fertigung von komplexen Titanbauteilen.
Fraunhofer IWS Dresden
Produkte zuerst im Computer zu entwerfen und dann direkt in einem automatisierten Prozess ohne weitere Zwischenschritte einbaufertig herzustellen, ist eine der Technologien, die im Rahmen des BMBF-Förderprogramms „Zwanzig20 – Partnerschaft für Innovation“ von Forschern in Ostdeutschland weiterentwickelt werden soll.
Zu den zehn Siegern des Wettbewerbs „Zwanzig20 – Partnerschaft für Innovation“, die das Bundesministerium für Bildung Forschung (BMBF) am 18. Juli der Öffentlichkeit vorstellte, zählte auch das Projekt „Additiv-Generative Fertigung – Die 3D-Revolution zur Produktherstellung im Digitalzeitalter“. Hinter dem Projekt steht ein Konsortium aus 12 Forschungseinrichtungen und 28 Unternehmen mit Schwerpunkt in Ostdeutschland, das vom Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik in Dresden koordiniert wird.
Im Gegensatz zu abtragenden, subtraktiven Verfahren, bei denen die Formgebung durch Materialabtrag entsteht, werden beim Additive Manufacturing (AM) die Bauteile (Werkstücke) durch ein Aneinanderfügen von Volumenelementen realisiert. Grundlage dafür ist ein schichtweiser Materialauftrag („additiv“), der häufig unter Verwendung von Laserlicht oder einem Elektronenstrahl hergestellt („generiert“) wird.
Springer-Autor Andreas Risse zählt die Rapid-Manufacturing- und Rapid-Prototyping-Verfahren (RP-Verfahren) zu den generativen, im Wesentlichen additiven Fertigungsverfahren und beschreibt die Unterschiede zwischen
• Stereolithographie (SL)
• Laser-Sintern LS
• Fused Deposition Modeling FDM bzw. Fused Layer Modeling FLM
• 3D-Printing
• Laser chemical vapor deposition LCVD
Die Formgebung der Schicht erfolgt in der x-y-Ebene, die z-Achse wird durch das Zusammenfügen der Schichten realisiert. Das bedeutet, dass die z-Achse stufenförmig aus Schichten konstanter Dicke aufgebaut ist und umso genauer dem Original entsprechen wird, je kleiner die z-Stufung ist.